Die Komplexphasenstahl-Familie hat mit dem CR780Y980T-CP-GI ein neues Mitglied

Komplexphasenstähle stellen eine universell einsetzbare Materiallösung mit enormen Vorteilen für den Automobil-Leichtbau dar. Mit dem feuerverzinkten CR780Y980T-CP-GI bietet die Salzgitter Flachstahl einen innovativen Werkstoff dieser Produktklasse an.
Klassische Komplexphasenstähle (CP-Stähle) zeichnen sich bereits durch eine Reihe von werkstofftechnischen Errungenschaften aus. Dazu gehören eine geringe Rissneigung im Kantenbereich, hohes Biegevermögen sowie eine gesteigerte Crash-Performance. Damit eignen sich Komplexphasenstähle im besonderen Maß für kaltumgeformte komplexe Bauteile im Automobilbereich. Dies gilt insbesondere für rollgeformte Bauteile.

Das vielfältige Eigenschaftsportfolio wird durch ein gezieltes Design der Werkstoffstruktur auf mikroskopischer Ebene ermöglicht (Bild 2). Das feinkörnige Mehrphasengefüge besteht aus sorgfältig eingestellten Gefügeanteilen mit Bainit als Hauptphase sowie gezielten Gehalten an Ferrit und Martensit in verschiedenen Anlassstufen, was die Grundlage zum Erreichen der hohen Festigkeit und guten Umformeigenschaften darstellt.

Zur Einordnung des Eigenschaftsportfolios sind die mechanisch/technologischen Normanforderungen gemäß VDA-239-100 sowie vorteilhafte Umformoperationen in der nachfolgenden Tabelle gegenübergestellt. Zum Vergleich sind zwei weitere Güten ab der Festigkeitsklasse von 780 MPa aufgeführt: der Dualphasenstahl CR700Y980T-DP-GI und der Komplexphasenstahl CR570Y780T-CP-GI.

Eine direkte Gegenüberstellung der beiden Gigapascal Stähle CR700Y980T-DP und CR780Y980T-CP mit ihren typischen Eigenschaften ist in Bild 3 gezeigt. Der Komplexphasenstahl CR780Y980T-CP zeichnet sich hier insbesondere durch eine hohe Lochaufweitung aus, was sich in einer hohen lokalen Duktilität widerspiegelt und ein gutes Umformvermögen schergeschnittener Kanten erlaubt. Die Rp0,2-Dehngrenze und das Streckgrenzenverhältnis sind dabei im Vergleich zum klassischen DP-Stahl deutlich erhöht.

Um das Potential des CR780Y980T-CP-GI gegenüber CR700Y980T-DP-GI quantitativ bewerten zu können, wird ein Bauteil aus CR700Y980T-DP-GI betrachtet, welches ausschließlich unter Zugbelastung steht. Wenn das Bauteil so ausgelegt ist, dass es sich im Betrieb bzw. bei Missbrauchsfällen nicht plastisch verformt, dann sind Blechdicke und Dehngrenze die entscheidenden Parameter. Ist bei der Verwendung von CR780Y980T-CP-GI die Dehngrenze um 80 MPa höher, kann entsprechend die Blechdicke um 7 Prozent verringert werden. Durch den somit geringeren Materialeinsatz würden sich die Kosten um ca. 6 Prozent reduzieren. Wird weniger Material für dieselbe Bauteilperformance benötigt, fällt auch weniger CO2 für die Bauteilherstellung an. Auf diese Weise sinkt pro Kilogramm Ausgangsgewicht des Bauteils das CO2-Äquivalent um 0,7 kg (exklusive Verarbeitung beim Zulieferer).